Микропроцессорная система управления и диагностики МПСУ и Д

МПСУ и Д включает в себя микропроцессорную систему управления локомотивом (МСУЛ-А), подсистему аналоговых измерений (подсистема СИ), подсистему автоведения (подсистема А) и подсистему диагностики (подсистема Д).

МПСУ и Д обеспечивает:

· автоматизированное управление в режимах «Ручное регулирование» и «Авторегулирование» с учетом профиля пути и сигналов, получаемых от датчиков и аппаратов электровоза;

· контроль состояния оборудования и агрегатов электровоза;

· диагностику оборудования и агрегатов электровоза.

Ниже приведен перечень блоков, входящих в МПСУ и Д, в скобках указано их сокращенное название на рисунках и схемах.

Состав системы МСУЛ-А:

· блок связи с пультом (БСП);

· блок управления контакторами (БУК-3);

· блок входных сигналов (БВС);

· блок центрального вычислителя (БЦВ);

· пульт управления (ПУ-МСУЛ);

· комплект мониторного блока (монитор, клавиатура);

· источник питания локомотивной электронной аппаратуры (ИП-ЛЭ).

Состав подсистемы СИ:

· блок связи со средствами измерения (БС-СИ);

· преобразователь напряжения в код (ПНКВ);

· делитель напряжения (ДН);

· датчик давления (преобразователь) (ДД);

· блок связи с ДД (БС-ДД);

· измеритель сопротивления изоляции (МГМ);

· счетчик электрический постоянного тока (СКВТ).

Состав подсистемы А:

· блок автоведения (БА).

МПСУ и Д обеспечивает совместную работу с другими системами и подсистемами электровоза:

· с системой автоматического управления торможением поезда (САУТ-ЦМ/485К);

· с комплексным локомотивным устройством безопасности (КЛУБ-У);

· с системой взаимодействия с локомотивом посредством цифровой технологической радиосвязи (СВЛ ТР);

· с подсистемой авторегулирования (подсистема ПСН);

· с подсистемой выявления боксования и юза (подсистема ПБЗ).

Все устройства входящие в МПСУ и Д и взаимодействующие с ней разделяются на три уровня:

1-й уровень:

· подсистема СИ;

· подсистема ПСН (в МПСУ и Д не входит);

· подсистема ПБЗ (в МПСУ и Д не входит).

2-й уровень: система МСУЛ-А.

3-й уровень:

· подсистема А;

· подсистема Д;

· система СВЛ ТР (в МПСУ и Д не входит).

Электропитание МПСУ и Д двухканальное и осуществляется от бортовой сети через источники питания ИП-ЛЭ (см. рисунок 1.13). Электропитание каждого канала осуществляется от своего ИП-ЛЭ, что позволяет в случае неисправности одного источника электропитания (или одного канала) продолжать работу МПСУ и Д.

Организация обмена информацией приведена на рисунке 1.14. Для связи систем 2-го и подсистем 3-го уровней использован интерфейс CAN 2,0. Для связи системы 2-го и подсистем 1-го уровней используется сдвоенный (с резервированием) интерфейс RS485. В каждой линии связи присутствует информация от трех каналов МСУЛ-А, т.к. для обеспечения надежности режимов работы главные узлы МСУЛ-А выполнены трехканальными.

Блоки, входящие в состав МСУЛ-А одной секции, соединены между собой двумя независимыми линиями связи стандарта RS485. Блоки подсистемы СИ соединены между собой одноканальной линией связи, но информация от них дублируется в блоке БС-СИ на оба канала МСУЛ-А. Применение двухканальной линии связи позволяет МСУЛ-А при повреждении одного из каналов сохранять работоспособность.

Для связи отдельных секций локомотива также используется двухканальная линия связи стандарта RS485, но с увеличенным до 12 В напряжением.

Рисунок 1.13 – Схема питания МПСУ и Д

Рисунок 1.14 – Организация обмена информации

Система МПСУ и Д строит свою работу по управлению электровозом на основе поступающих в нее входных аналоговых и дискретных сигналов. Входные аналоговые сигналы приведены в таблице 1.6.

Таблица 1.6 – Входные аналоговые сигналы

Наименование	№ канала	Макси- мальное значение	Обозначение параметра	Датчик
Напряжение контактной сети		5040 В	Uks	UZ1, UZ2
Ток якоря тяговых двигателей 1-2		±1008 А	Ia1	UZ5, UZ10
Ток якоря тяговых двигателей 3-4		±1008 А	Ia2	UZ6, UZ11
Ток возбуждения тяговых двигателей 1-2		1008 А	Iv3	UZ7
Ток возбуждения тяговых двигателей 3-4		1008 А	Iv4	UZ8
Ток в цепи собственных нужд секции		126 А	Ivsp	UZ9
Напряжение на якорях ТЭД		5040 В	Etd	UZ3, UZ4

Датчики тока и напряжения для сигналов таблицы 1.6 должны включаться так, чтобы напряжения имели указанные в таблице знаки в режиме тяги.

Входными дискретными сигналами являются:

· от замыкания контактов ПУ-МСУЛ, в т.ч.:

- переход на следующую позицию «+1»;

- автоматический сброс позиций «-А».

· от замыкания контактов органов управления ПУ-ЭЛ, в т.ч.:

- включение цепей управления;

- переход на следующую позицию «+1»;

- переход на предыдущую позицию «-1»;

- автоматический набор позиций «+А»;

- автоматический сброс позиций «-А»;

- переход в режим выбега «В»;

- увеличение уставки силы тяги-торможения (+С);

- уменьшение уставки силы тяги-торможения (-С);

- отключение тяговых электродвигателей «1-2» (для каждой секции);

- отключение тяговых электродвигателей «3-4» (для каждой секции);

- отключена секция (для каждой секции);

- продувка главных резервуаров «Продувка»;

- обогрев спускных кранов главных резервуаров «Обогрев кранов»;

- освещение ходовых частей «Освещение ходовых частей»;

- отключение защиты выявления боксования и юза «Защита боксов. выкл.»;

- режим работы секции (головная или прицепная) «Головная <номер секции>»;

- яркость индикаторов «Яркость индикаторов» (не используется);

- принудительное включение компрессора «Принудительное вкл. компрессора»;

- включение компрессора «Вкл. компрессора»;

- включение вентиляторов «Вентиляторы»;

- включение реверсора вперед «Вперед»;

- включение реверсора назад «Назад»;

- подъем токоприемника в секции <номер> (четыре сигнала) «Секция <номер>»;

- включение быстродействующего выключателя «БВ»;

- отпуск тормозов «Отпуск тормозов»;

- режимы «Фиксация скорости;

- подача песка «Песок принудительно»;

- включение мегомметров (два) «Включение мегомметра»;

· от аппаратов электровоза (состояние включено/выключено или положение), в т.ч.:

- переключатель реверсивный QP1 (положение «Вперед») – «Контроль QP1в»;

- переключатель реверсивный QP1 (положение «Назад») – «Контроль QP1н»;

- переключатель режимный QP2 (положение «Независимое возбуждение») – «Контроль QP2Н»;

- переключатель режимный QP2 (положение «Последовательное возбуждение») – «Контроль QP2П»;

- электропневматический контактор К28 «К28»;

- электропневматический контактор К29 «К29»;

- электропневматический контактор К30 «К30»;

- электропневматический контактор К36 «К36»;

- электропневматический контактор К37 «К37»;

- электропневматический контактор К38 «К38»;

- электропневматический контактор К39 «К39»;

- электропневматический контактор К40 «К40»;

- быстродействующий контактор К41 или К42 «К41 или К42»;

- мотор-компрессор М13 - «Готовность компрессора»;

- мотор-компрессор М13 - «Запрет»;

- мотор-компрессор М13 - «Авария»;

- заземлитель QS2 – «Контроль QS2-1»;

- разъединитель QS1 – «Контроль QS1-1»;

- ПСН-200 – «Включение преобразователя 1-я ступень»;

- ПСН-200 – «Включение преобразователя 2-я ступень»;

- токоприемник «Контроль подъема токоприемника»;

- блокировки высоковольтных камер - «Блокировка ВВК»;

- устройство управления быстродействующими контакторами А3 - «Контроль включения УУБК»;

- ЭПК – подача песка при V≥10 км/ч – «При экстренном торможении и срыве ЭПК»;

- быстродействующий выключатель QF1 - «Включение БВ»;

- дифференциальное реле КА1 - «Дифф. реле ТД»;

- дифференциальное реле КА2 - «Дифф. реле вспом. машин»;

- схема цепи «Выбег» - «Режим Выбег»;

- переключатели QR1 и QR2 - «Последовательное возбуждение»;

- бесконтактные выключатели SQ1…SQ4 – «Контроль жалюзи»;

- устройство контроля обрыва тормозной магистрали «разбор схемы при нарушении целостности ТМ». ДЭП (воздухораспределитель) датчик ДДР.

Выходные дискретные сигналы.

Перечень аппаратов, управление которыми осуществляется системой МПСУ и Д.

1. Электропневматические контакторы с К1 по К40

2. Электромагнитные контакторы:

· КМ1 - включение первой ступени пуска преобразователя;

· КМ2 - включение второй ступени пуска преобразователя;

· КМ10, КМ11 - включение цепей управления;

· КМ14 – управление освещением ходовых частей;

· КМ15 – обогрев кранов;

· КМ17 – возврат защиты.

3. Электромагнитные вентили:

· QP1в - положение реверсора «ВПЕРЕД»;

· QP1н - положение реверсора «НАЗАД»;

· QP2н – переключатель «Независимое Возб.»;

· QP2п – переключатель «Последовательное Возб.»;

· QS1-1 – разъединитель «Вкл.»;

· QS1-2 – разъединитель «Выкл.»;

· QP1-1 – заземлитель «Вкл.»;

· QP1-2 – заземлитель «Выкл.»;

· КЭП1 – управление токоприемником;

· КЭП6, КЭП7 – продувка резервуаров 1;

· КЭП8, КЭП9 – продувка резервуаров 2;

· КЭП10 – жалюзи ПТР открыты;

· КЭП16, КЭП17 – управление «Песок вперед»;

· КЭП18, КЭП19 – управление «Песок назад»;

· ЭПВ – включение пневматических тормозов при срыве рекуперации;

· КЭБ1 – блокировочный клапан;

· КЭБ2 – отпуск тормозов;

4. Реле промежуточные:

· РП2 – управление подпиткой дифференциальное реле ТД при переходе с соединения «С» на «СП»;

· РП6 – управление включением мегомметра;

· РП8 – включение блока УУБК;

· РП9 – управление быстродействующим выключателем;

· РП11 – включение блока управления мотор-компрессора.

ВНИМАНИЕ!